WO2023248628A1 - 発光素子、電子機器、および発光素子の製造方法 - Google Patents

発光素子、電子機器、および発光素子の製造方法 Download PDF

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WO2023248628A1
WO2023248628A1 PCT/JP2023/017258 JP2023017258W WO2023248628A1 WO 2023248628 A1 WO2023248628 A1 WO 2023248628A1 JP 2023017258 W JP2023017258 W JP 2023017258W WO 2023248628 A1 WO2023248628 A1 WO 2023248628A1
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light emitting
insulating region
compound semiconductor
semiconductor layer
mesa structure
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PCT/JP2023/017258
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広紀 工藤
義昭 渡部
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Definitions

  • the technology according to the present disclosure (hereinafter also referred to as “the present technology”) relates to a light emitting element, an electronic device, and a method for manufacturing a light emitting element.
  • a light emitting element such as a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) that emits light in a direction perpendicular to a semiconductor substrate has been used.
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • surface emitting lasers are used in a wide variety of fields, such as optical communications, optoelectronic equipment, and optical sensing.
  • the main purpose of the present technology is to provide a light emitting element, an electronic device, and a method for manufacturing a light emitting element that suppresses concentration of current or light in a current confinement region and improves reliability.
  • the present technology has a mesa structure in which a first compound semiconductor layer having a first conductivity type, an active layer, and a second compound semiconductor layer having a second conductivity type are stacked on a substrate in this order from the substrate side.
  • a current confinement region is formed in at least one of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and is surrounded by a first insulating region extending inward from a side wall portion of the mesa structure.
  • a second insulating region is formed that extends inward from the side wall of the mesa structure, and extends in a straight line direction connecting at least one apex of the planar shape of the current confinement region and approximately the center of the planar shape.
  • the present technology also provides a mesa in which a first compound semiconductor layer having a first conductivity type, an active layer, and a second compound semiconductor layer having a second conductivity type are stacked on a substrate in this order from the substrate side. forming a current confinement region surrounded by a first insulating region extending inward from a side wall portion of the mesa structure in at least one of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer; forming a second insulating region extending inward from the side wall of the mesa structure; and a straight line connecting at least one apex of the planar shape of the current confinement region and substantially the center of the planar shape.
  • a method for manufacturing a light emitting device which includes at least forming the width of the second insulating region formed in the direction to be the longest.
  • a light emitting element an electronic device, and a method for manufacturing a light emitting element, which suppress concentration of current or light in a current confinement region and improve reliability.
  • the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • FIG. 1A and 1B are a top view and a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a far-field image of a light emitting element according to a comparative example of the present technology.
  • 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a top view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a top view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a top view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a top view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a distance measuring device (distance measuring device) 1000 including a surface emitting laser (light emitting element) 100 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the present technology can be applied. It is a figure showing an example of the installation position of distance measuring device 12031 concerning one embodiment of this technology.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting device 100 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting device 100 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting device 100 according to an embodiment of the present technology.
  • a current confinement region is formed in at least one of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and is surrounded by a first insulating region extending inward from a sidewall portion of the mesa structure, A second insulating region is formed extending inward from the side wall of the mesa structure, A light emitting element is provided in which a second insulating region formed in a straight line direction connecting at least one apex of a planar shape of a current confinement region and approximately the center of the planar shape has the longest width.
  • FIG. 1A is a top view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • a first compound semiconductor layer 10 having a first conductivity type, an active layer 30, and a second compound semiconductor layer 20 having a second conductivity type are formed on a substrate 50 in this order from the substrate 50 side.
  • a stacked mesa structure 70 is formed.
  • Examples of the substrate 50 include a sapphire substrate, a GaAs substrate, a GaN substrate, a SiC substrate, an alumina substrate, a ZnS substrate, a ZnO substrate, an AlN substrate, a LiMgO substrate, a LiGaO 2 substrate, a MgAl 2 O 4 substrate, an InP substrate, a Si substrate, and Examples include those in which a base layer or a buffer layer is formed on the surface (principal surface) of these substrates.
  • the first conductivity type may be n-type, and the second conductivity type may be p-type.
  • the first conductivity type may be p-type, and the second conductivity type may be n-type.
  • n-type impurities include silicon (Si) and selenium (Se).
  • p-type impurity include zinc (Zn), magnesium (Mg), and beryllium (Be).
  • Each of the first compound semiconductor layer 10 and the second compound semiconductor layer 20 may have a single structure, a multilayer structure, or a superlattice structure. Furthermore, each of the first compound semiconductor layer 10 and the second compound semiconductor layer 20 may be a layer including a composition gradient layer or a concentration gradient layer.
  • Methods for forming the first compound semiconductor layer 10 and the second compound semiconductor layer 20 include, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD, MOVPE), molecular beam epitaxy (MBE), hydride vapor phase Growth methods (HVPE method), atomic layer deposition method (ALD method), migration enhanced epitaxy method (MEE method), plasma-assisted physical vapor deposition method (PPD method), etc. are used, but are not limited to these methods. .
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • MBE molecular beam epitaxy
  • HVPE method hydride vapor phase Growth methods
  • ALD method atomic layer deposition method
  • MEE method migration enhanced epitaxy method
  • PPD method plasma-assisted physical vapor deposition method
  • the first compound semiconductor layer 10 may have, for example, a stacked structure of a first DBR layer 11 located far from the active layer 30 and a first cladding layer 12 located near the active layer 30.
  • the second compound semiconductor layer 20 may have, for example, a laminated structure of a second DBR layer 21 located far from the active layer 30 and a second cladding layer 22 located near the active layer 30.
  • Each of the first DBR layer 11 and the second DBR layer 21 can be composed of, for example, a semiconductor multilayer film or a dielectric multilayer film.
  • dielectric materials include oxides and nitrides such as Si, Mg, Al, Hf, Nb, Zr, Sc, Ta, Ga, Zn, Y, B, and Ti (e.g., SiN x , AlN x , AlGaN X , GaN X , BN X , etc.), or fluoride.
  • the dielectric material can be SiOx , TiOx , NbOx , ZrOx, TaOx , ZnOx , AlOx , HfOx , SiNx , AlNx , etc.
  • a light reflecting layer can be constructed by alternately laminating two or more types of dielectric films made of dielectric materials having different refractive indices among these dielectric materials.
  • Each of the first DBR layer 11 and the second DBR layer 21 is a multilayer film of, for example, SiO x /SiN Y , SiO x /TaO Y , SiO x /NbO Y , SiO x /ZrO Y , SiO x /AlN Y , etc. It is preferable.
  • the number of stacked layers of each of the first DBR layer 11 and the second DBR layer 21 may be 2 or more, preferably about 5 to 20.
  • the thickness of each of the first DBR layer 11 and the second DBR layer 21 may be, for example, about 0.6 ⁇ m to 1.7 ⁇ m. It is preferable that the light reflectance of each of the first DBR layer 11 and the second DBR layer 21 is 95% or more.
  • the material, film thickness, number of layers, etc. constituting each dielectric film are appropriately selected. The thickness of each dielectric film is adjusted as appropriate depending on the material used.
  • Each of the first DBR layer 11 and the second DBR layer 21 can be formed based on a well-known method.
  • PVD methods such as vacuum evaporation method, sputtering method, reactive sputtering method, ECR plasma sputtering method, magnetron sputtering method, ion beam assisted vapor deposition method, ion plating method, laser ablation method; various CVD methods; spray method, spin Coating methods such as coating and dipping methods; methods that combine two or more of these methods; combined with these methods, whole or partial pretreatment, inert gas (Ar, He, Xe, etc.) or plasma irradiation; A method that combines one or more of oxygen gas, ozone gas, plasma irradiation, oxidation treatment (heat treatment), and exposure treatment can be used.
  • the active layer 30 generates light.
  • the active layer 30 preferably has a quantum well structure.
  • the active layer 30 can have, for example, a single quantum well structure (SQW structure) or a multiple quantum well structure (MQW structure).
  • the active layer 23 having a quantum well structure has a structure in which at least one well layer and a barrier layer are laminated.
  • Combinations of compound semiconductors constituting well layers and barrier layers include, for example, In y Ga (1-y) N and GaN, In y Ga (1-y) N and In z Ga (1-z) N [where y >z], or In y Ga (1-y) N and AlGaN.
  • the mesa structure 70 can be formed by, for example, a combination of a well-known lithography technique and a dry etching technique or a wet etching technique.
  • the mesa structure 70 can be formed by etching the first compound semiconductor layer 10, the active layer 30, and the second compound semiconductor layer 20 formed on the substrate 50.
  • a first electrode 61 and a second electrode 62 disposed on a part of the top surface of the second compound semiconductor layer 20 are formed in the light emitting element 100.
  • the second electrode 62 has, for example, a ring shape along the inner periphery of the mesa structure 70.
  • the first electrode 61 may be an n-type electrode, and the second electrode 62 may be a p-type electrode.
  • the first electrode 61 may be a p-type electrode
  • the second electrode 62 may be an n-type electrode.
  • the materials constituting the first electrode 61 and the second electrode 62 may be determined depending on the conductivity type of the underlying layer for forming the first electrode 61 and the second electrode 62 or the direction of light emission.
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 are made of silver (including a silver alloy containing In, Cu, Pd, Ni, Co, Rh, and Pt), Ti /Au, Cr/Au, etc.
  • the first electrode 61 and the second electrode 62 are electrodes made of titanium (Ti), a titanium alloy such as TiW or TiMo (for example, a TiW layer, a Ti layer/Ni layer/Au layer, etc.), aluminum (Al), aluminum alloy, AuGe, AuGe/Ni/Au, etc.
  • the first electrode 61 may be formed on the back surface of the substrate 50 (the side opposite to the side on which the mesa structure 70 is formed) depending on the constituent material of the substrate 50 used. Alternatively, the first electrode 61 may be formed in a portion of the first compound semiconductor layer 10 that is exposed when the mesa structure 70 is formed.
  • examples of the transparent conductive material include an indium-based transparent conductive material, a tin-based transparent conductive material, a zinc-based transparent conductive material, and NiO.
  • specific examples of indium-based transparent conductive materials include indium-tin oxide (including ITO, Sn-doped In 2 O 3 , crystalline ITO and amorphous ITO), indium-zinc oxide (IZO), and indium-gallium oxide.
  • tin-based transparent conductive materials include tin oxide (SnO 2 ), ATO (Sb-doped SnO 2 ), FTO (F-doped SnO 2 ), and the like.
  • zinc-based transparent conductive materials include zinc oxide (ZnO, including Al-doped ZnO (AZO) and B-doped ZnO), gallium-doped zinc oxide (GZO), and AlMgZnO (including aluminum oxide and magnesium oxide). doped zinc oxide), etc.
  • a current confinement region 43 is formed that is surrounded by a first insulating region 41 extending inward from the side wall portion of the mesa structure 70.
  • the current confinement region 43 is formed in the second compound semiconductor layer 20, but the current confinement region 43 may be formed in the first compound semiconductor layer 10.
  • a current flows from the second electrode 62 toward the first electrode 61 through the inside of the current confinement region 43 . This current excites the active layer 30 to emit light.
  • This current confinement region 43 can be formed, for example, by oxidizing the compound semiconductor layer in a high-temperature steam atmosphere.
  • the oxidized region becomes the first insulating region 41. This oxidation treatment is controlled based on the time that the compound semiconductor layer is exposed to the high temperature steam atmosphere.
  • the planar shape of the current confinement region 43 is polygonal (rectangular in this configuration example).
  • the planar shape of the current confinement region 43 is determined by, for example, the planar shape of the mesa structure 70, the oxidation rate, or the crystal plane orientation of the substrate 50.
  • the planar shape of the current confinement region 43 changes into a circle or a polygon depending on oxidation conditions such as the oxidation temperature and the amount of water vapor supplied.
  • a second insulating region 42 is formed extending inward from the side wall portion of the mesa structure 70.
  • the width of the second insulating region 42 formed in the straight line direction connecting at least one vertex P2 of the planar shape of the current confinement region 43 and the approximate center P1 of the planar shape is The longest formed. This increases the electrical resistance near the apex of the planar shape. As a result, the current path is detoured and current concentration is suppressed. Therefore, promotion of stress strain or dislocation in the current confinement region 43 is suppressed.
  • the distance between the second insulating region 42 and the apex P2 of the planar shape is preferably 2 ⁇ m or more.
  • the width of the second insulating region 42 formed at a position facing each of the four vertices is longer.
  • the width of the second insulating region 42 formed at a position facing at least one vertex may be longer.
  • stress strain or promotion of dislocation at the remaining three vertices is suppressed. Therefore, the reliability of the light emitting element 100 as a whole is improved.
  • the second insulating region 42 may be formed, for example, by ion implantation.
  • the second insulating region 42 is formed by implanting ions from above in FIG. 1B.
  • the ion species to be implanted is at least one type of ion selected from the group consisting of protons, boron, phosphorous, arsenic, carbon, nitrogen, fluorine, oxygen, argon, aluminum, germanium, and silicon (i.e., one type of ion). or two or more types of ions). Note that in order to implant ions to a deep position of, for example, about 3 ⁇ m, it is preferable that the ion species be protons with small molecules.
  • Ion implantation may be performed in one stage or in multiple stages. The number of stages can be adjusted by adjusting the applied acceleration voltage.
  • the applied acceleration voltage may be approximately constant. That is, ion implantation may be performed in one step.
  • the proportion of light that receives stimulated emission gain in the active layer 30 increases, so the effective optical gain becomes higher.
  • high-speed modulation of light can be achieved.
  • surface-emitting lasers used in data center communications infrastructure are required to modulate light at extremely high speeds. High-speed modulation of light makes it possible to communicate large amounts of data in a short time.
  • optical gain which affects high-speed modulation of light, is related to the time response (response speed) of light intensity. Furthermore, it is known that optical gain is also related to electrical time responsiveness (electrical band) when current is injected into the active layer 30. Examples of factors that determine these time responses include (a) element resistance occurring in electrical paths such as the first DBR layer 11, second DBR layer 21, and active layer 30; (b) electrode pads and wiring other than the mesa structure 70; (c) Junction capacitance at the pn junction occurring within the mesa structure 70.
  • a technique is used in which ions are implanted into the outer periphery of the mesa structure 70 to insulate it while increasing the diameter of the mesa structure 70.
  • the ion implantation forms a second insulating region 42 extending inward from the sidewalls of mesa structure 70.
  • a region surrounded by the second insulating region 42 becomes a current confinement region 43.
  • the length of the second insulating region 42 closest to the first electrode 61 in the vertical direction is the length of the second insulating region furthest from the first electrode 61.
  • the length is shorter than the length of the region 42 in the vertical direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • the vertical length of the second insulating region 42 closest to the first electrode 61 is shorter than the vertical length of the second insulating region 42 furthest from the first electrode 61. . This shortens the distance for the current injected from the second electrode 62 to reach the first electrode 61. As a result, an increase in electrical resistance can be suppressed.
  • the vertical length of the second insulating region 42 closest to the first electrode 61 is preferably in a range that includes at least the active layer 30 and the second compound semiconductor layer 20. This shortens the distance for the current injected from the second electrode 62 to reach the first electrode 61. As a result, an increase in electrical resistance can be suppressed.
  • the second insulating region 42 can be formed by ion implantation into the outer periphery of the mesa structure 70. A region surrounded by the second insulating region 42 becomes a current confinement region 43. The smaller the diameter of the current confinement region 43, the more efficiently current can be injected, but since the second insulating region 42 is formed, the contact area between the second electrode 62 and the second compound semiconductor layer 20 becomes smaller. This may increase contact resistance.
  • the second insulating region 42 may not be formed at the position closest to the first electrode 61. This will be explained with reference to FIG. 5.
  • FIG. 5 is a top view showing a configuration example of the light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology. As shown in FIG. 5, the second insulating region 42 may not be formed at the position closest to the first electrode 61. This shortens the distance for the current injected from the second electrode 62 to reach the first electrode 61. As a result, an increase in electrical resistance can be suppressed.
  • a second insulating region 42 may be formed around the outer periphery of mesa structure 70 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration example of a light emitting element 1 according to an embodiment of the present technology.
  • a second insulating region 42 is formed around the outer periphery of the mesa structure 70 .
  • the second insulating region 42 can be formed on the surface. Thereby, generation of leakage current can be suppressed.
  • a pad electrode 63 is formed on a part of the resin material 82.
  • the pad electrode 63 is configured to be electrically connected to an external electrode or circuit.
  • the pad electrode 63 includes, for example, at least one metal selected from the group consisting of Ti (titanium), aluminum (Al), Pt (platinum), Au (gold), Ni (nickel), and Pd (palladium). , it is desirable to have a single layer configuration or a multilayer configuration.
  • FIG. 10 is a simplified top view showing a configuration example of a light emitting element 100 according to an embodiment of the present technology.
  • a first electrode 61 and a pad electrode 63 are formed near the mesa structure 70.
  • Each electrode is connected via wiring. This wiring is preferably short in order to achieve high speed modulation of light and low impedance.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a distance measuring device (distance measuring device) 1000 including a surface emitting laser (light emitting element) 100 according to an embodiment of the present technology.
  • the distance measuring device 1000 measures the distance to the subject S using the TOF (Time Of Flight) method.
  • the distance measuring device 1000 includes a light emitting element 100 as a light source.
  • the distance measuring device 1000 includes, for example, a light emitting element 100, a light receiving device 125, lenses 117 and 130, a signal processing section 140, a control section 150, a display section 160, and a storage section 170.
  • the light emitting element 100 is driven by a laser driver.
  • the laser driver has an anode terminal and a cathode terminal connected to the anode electrode and cathode electrode of the light emitting element 100 via wiring or conductive bumps, respectively.
  • the laser driver is configured to include circuit elements such as a capacitor and a transistor.
  • the light receiving device 125 detects the light reflected by the subject S.
  • the lens 117 is a lens for collimating the light emitted from the light emitting element 100, and is a collimating lens.
  • the lens 130 is a lens for condensing the light reflected by the subject S and guiding it to the light receiving device 125, and is a condensing lens.
  • the signal processing unit 140 is a circuit for generating a signal corresponding to the difference between the signal input from the light receiving device 125 and the reference signal input from the control unit 150.
  • the control unit 150 includes, for example, a Time to Digital Converter (TDC).
  • the reference signal may be a signal input from the control section 150, or may be an output signal from a detection section that directly detects the output of the light emitting element 100.
  • the control unit 150 is, for example, a processor that controls the light emitting element 100, the light receiving device 125, the signal processing unit 140, the display unit 160, and the storage unit 170.
  • the control unit 150 is a circuit that measures the distance to the subject S based on the signal generated by the signal processing unit 140.
  • the control unit 150 generates a video signal for displaying information about the distance to the subject S, and outputs it to the display unit 160.
  • the display unit 160 displays information about the distance to the subject S based on the video signal input from the control unit 150.
  • the control unit 150 stores information about the distance to the subject S in the storage unit 170.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the present technology can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/image output section 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are illustrated.
  • the body system control unit 12020 controls the operations of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a turn signal, or a fog lamp.
  • radio waves transmitted from a portable device that replaces a key or signals from various switches may be input to the body control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls the door lock device, power window device, lamp, etc. of the vehicle.
  • the external information detection unit 12030 detects information external to the vehicle in which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • a distance measuring device 12031 is connected to the external information detection unit 12030.
  • the distance measuring device 12031 includes the distance measuring device 1000 described above.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 causes the distance measuring device 12031 to measure the distance to an object outside the vehicle (subject S), and acquires the distance data obtained thereby.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing such as a person, a car, an obstacle, a sign, etc. based on the acquired distance data.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • a driver condition detection section 12041 that detects the condition of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver condition detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver condition detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is falling asleep.
  • the audio and image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and images to an output device that can visually or audibly notify information to the occupants of the vehicle or to the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display section 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the installation position of the distance measuring device 12031 according to an embodiment of the present technology.
  • vehicle 12100 includes distance measuring devices 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as distance measuring device 12031.
  • FIG. 13 shows an example of the detection range of the distance measuring devices 12101 to 12104.
  • Detection range 12111 indicates the detection range of distance measurement device 12101 provided on the front nose
  • detection range 12112, 12113 indicates the detection range of distance measurement devices 12102, 12103 provided on the side mirror, respectively.
  • the microcomputer 12051 uses the distance data obtained from the distance measuring devices 12101 to 12104 to collect three-dimensional object data regarding three-dimensional objects such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, etc. It can be classified and extracted and used for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceeds a set value and there is a possibility of a collision, the microcomputer 12051 transmits information via the audio speaker 12061 and the display unit 12062. By outputting a warning to the driver via the vehicle control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • three-dimensional object data regarding three-dimensional objects such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, utility
  • a current confinement region surrounded by a first insulating region extending inward from a sidewall portion of the mesa structure in at least one of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer; forming a second insulating region extending inward from a side wall portion of the mesa structure; forming the second insulating region, which is formed in a straight line direction connecting at least one apex of the planar shape of the current confinement region and approximately the center of the planar shape, to have the longest width; , provides a method for manufacturing a light emitting device.
  • the first compound semiconductor layer 10 having the first conductivity type, the active layer 30, and the second compound semiconductor layer 20 having the second conductivity type are placed on the substrate 50 side. Stack them in this order. For example, epitaxial growth using the well-known MOCVD method can be used.
  • the first electrode 61, the second electrode 62, and the like are then formed. According to the present technology, it is possible to manufacture the light emitting element 100 with improved reliability by suppressing the concentration of current or light in the current confinement region.
  • a current confinement region is formed in at least one of the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, and is surrounded by a first insulating region extending inward from a sidewall portion of the mesa structure, A second insulating region is formed extending inward from the side wall of the mesa structure, A light emitting element, wherein the second insulating region is formed in a straight line direction connecting at least one apex of the planar shape of the current confinement region and substantially the center of the planar shape and has the longest width.
  • a first electrode a second electrode disposed on a part of the top surface of the second compound semiconductor layer, When the direction perpendicular to the planar shape is defined as the vertical direction, The vertical length of the second insulating region closest to the first electrode is shorter than the vertical length of the second insulating region furthest from the first electrode.
  • a second electrode is further formed on a part of the top surface of the second compound semiconductor layer, The second insulating region is formed between the apex of the planar shape and the second electrode when viewed from above.
  • the second insulating region is formed by an ion implantation method;
  • the ionic species is at least one type of ion selected from the group consisting of protons, boron, phosphorus, arsenic, carbon, nitrogen, fluorine, oxygen, argon, aluminum, germanium, and silicon;
  • the applied acceleration voltage is approximately constant;
  • the light emitting device according to any one of [1] to [12].
  • An electronic device comprising the light emitting element according to any one of [1] to [13].
  • Second compound semiconductor layer 100 Light emitting element 10 First compound semiconductor layer 11 First DBR layer 12 First cladding layer 20 Second compound semiconductor layer 21 Second DBR layer 22 Second cladding layer 30 Active layer 41 First insulating region 42 Second insulating region 43 Current confinement region 44 Blank area 50 Substrate 61 First electrode 62 Second electrode 63 Pad electrode 70 Mesa structure 81 Insulating layer 82 Resin material P1 Substantially center P2 Vertex

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Abstract

電流狭窄領域における電流または光などの集中を抑制し、信頼性を向上させること。　本技術は、基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造が形成されており、前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域が形成されており、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域が形成されており、前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅が最も長く形成されている、発光素子を提供する。

Description

発光素子、電子機器、および発光素子の製造方法
　本開示に係る技術（以下「本技術」とも呼ぶ）は、発光素子、電子機器、および発光素子の製造方法に関する。
　従来、半導体基板に対して垂直方向に光を出射する面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）などの発光素子が利用されている。たとえば、光通信、光電子機器、および光センシングなど、多種多様な分野で面発光レーザが利用されている。
　たとえば特許文献１などに開示されているように、この面発光レーザには電流狭窄領域が形成されている。これにより、活性層に注入する電流の効率を向上させている。
特開２００８－１７７４３０号公報
　しかしながら、電流狭窄領域の平面形状がたとえば多角形であるとき、この平面形状の頂点付近において電流または光などが集中することがある。
　そこで、本技術は、電流狭窄領域における電流または光などの集中を抑制し、信頼性を向上させる発光素子、電子機器、および発光素子の製造方法を提供することを主目的とする。
　本技術は、基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造が形成されており、前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域が形成されており、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域が形成されており、前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅が最も長く形成されている、発光素子を提供する。
　第１電極と、前記第２化合物半導体層の頂面の一部に配されている第２電極と、がさらに形成されており、前記平面形状に直交する方向を垂直方向とするとき、前記第１電極から最も近い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さが、前記第１電極から最も遠い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さより短く形成されていてよい。
　前記第２化合物半導体層の頂面の一部に配されている第２電極がさらに形成されており、前記第２絶縁領域が、上面視において、前記平面形状の頂点と前記第２電極との間に形成されていてよい。
　前記第２絶縁領域と前記平面形状の頂点との距離が、２μｍ以上であってよい。
　前記第１電極から最も近い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さは、少なくとも前記活性層および前記第２化合物半導体層を含む範囲であってよい。
　前記第２絶縁領域が、前記メサ構造の側壁部に断続的に形成されていてよい。
　前記第２絶縁領域が形成されていないブランク領域が、前記平面形状が有する少なくとも一つの辺と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線上に形成されていてよい。
　前記第２絶縁領域が、イオン注入法により形成されていてよい。
　イオン種が、プロトン、ボロン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、アルゴン、アルミニウム、ゲルマニウム、およびシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンであってよい。
　イオン種がプロトンであるとき、ドーズ量が５×１０１４ｉｏｎ／ｃｍ２以上であり、イオン種がプロトンでないとき、ドーズ量が５×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２以上であってよい。
　樹脂材料もしくは絶縁層またはその両方が、前記メサ構造の外周囲に形成されていてよい。
　前記第２絶縁領域が、前記メサ構造の外周囲に形成されていてよい。
　前記第２絶縁領域の垂直方向の長さが、少なくとも前記活性層および前記第２化合物半導体層を含む範囲であるとき、印加する加速電圧は略一定であってよい。
　また、本技術は、前記発光素子を備えている電子機器を提供する。
また、本技術は、基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造を形成することと、前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域を形成することと、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域を形成することと、前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅を最も長く形成することと、を少なくとも含んでいる、発光素子の製造方法を提供する。
　本技術によれば、電流狭窄領域における電流または光などの集中を抑制し、信頼性を向上させる発光素子、電子機器、および発光素子の製造方法を提供できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図および断面図である。 本技術の比較例に係る発光素子の遠視野像の一例を示す図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す簡略上面図である。 本技術の一実施形態に係る面発光レーザ（発光素子）１００を備えた距離測定装置（測距装置）１０００の概略的な構成例を示すブロック図である。 本技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 本技術の一実施形態に係る距離測定装置１２０３１の設置位置の例を示す図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す断面図である。 本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す断面図である。
　以下、本技術を実施するための好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が限定されることはない。また、本技術は、下記の実施例およびその変形例のいずれかを組み合わせることができる。
　以下の実施形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った用語で構成を説明することがある。たとえば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、完全に平行な状態からたとえば数％程度ずれた状態を含むことも意味する。他の「略」を伴った用語についても同様である。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。図面のスケールは、技術の特徴を分かり易くするために強調している。そのため、図面のスケールと実際のデバイスのスケールは必ずしも同一ではないことに留意すべきである。
　特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向または上側を意味し、「下」とは、図中の下方向または下側を意味し、「左」とは図中の左方向または左側を意味し、「右」とは図中の右方向または右側を意味する。また、図面については、同一または同等の要素または部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　説明は以下の順序で行う。
　１．本技術の第１実施形態（発光素子の例１）
　（１）全体構成
　（２）電流狭窄領域
　（３）第２絶縁領域
　２．本技術の第２実施形態（発光素子の例２）
　３．本技術の第３実施形態（発光素子の例３）
　４．本技術の第４実施形態（発光素子の例４）
　５．本技術の第５実施形態（発光素子の例５）
　６．本技術の第６実施形態（発光素子の例６）
　７．本技術の第７実施形態（発光素子の例７）
　８．本技術の第８実施形態（発光素子の例８）
　９．本技術の第９実施形態（電子機器の例１）
　１０．本技術の第１０実施形態（電子機器の例２）
　１１．本技術の第１１の実施形態（発光素子の製造方法の例）
［１．本技術の第１実施形態（発光素子の例１）］
［（１）全体構成］
　本技術は、基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、基板側からこの順に積層されているメサ構造が形成されており、
　第１化合物半導体層および第２化合物半導体層の少なくとも一方において、メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域が形成されており、
　メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域が形成されており、
　電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている第２絶縁領域の幅が最も長く形成されている、発光素子を提供する。
　本技術の一実施形態に係る発光素子の構成例について図１を参照しつつ説明する。図１Ａは、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。図１Ｂは、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。図１Ｂに示されるとおり、基板５０上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層１０、活性層３０、および第２導電型を有する第２化合物半導体層２０が、基板５０側からこの順に積層されているメサ構造７０が形成されている。
　基板５０として、たとえば、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ２基板、ＭｇＡｌ２Ｏ４基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ基板、およびこれらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものなどを挙げることができる。
　第１導電型としてｎ型が挙げられ、第２導電型としてｐ型が挙げられる。あるいは、第１導電型としてｐ型が挙げられ、第２導電型としてｎ型が挙げられる。ｎ型不純物としては、たとえば、ケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などを挙げることができる。ｐ型不純物としては、たとえば、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、またはベリリウム（Ｂｅ）などを挙げることができる。
　第１化合物半導体層１０および第２化合物半導体層２０のそれぞれは、単一構造、多層構造、または超格子構造の層であってよい。さらには、第１化合物半導体層１０および第２化合物半導体層２０のそれぞれは、組成傾斜層または濃度傾斜層を備えた層であってよい。
　第１化合物半導体層１０および第２化合物半導体層２０のそれぞれの形成方法として、たとえば、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法、ＭＯＶＰＥ法）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法）、マイグレーション・エンハンスト・エピタキシー法（ＭＥＥ法）、プラズマアシステッド物理的気相成長法（ＰＰＤ法）等が用いられるが、これらに限定されない。
　第１化合物半導体層１０は、たとえば、活性層３０から遠くに位置する第１ＤＢＲ層１１と、活性層３０の近くに位置する第１クラッド層１２と、の積層構造であってよい。第２化合物半導体層２０は、たとえば、活性層３０から遠くに位置する第２ＤＢＲ層２１と、活性層３０の近くに位置する第２クラッド層２２と、の積層構造であってよい。
　第１ＤＢＲ層１１および第２ＤＢＲ層２１のそれぞれは、たとえば、半導体多層膜または誘電体多層膜から構成されることができる。誘電体材料としては、たとえば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（たとえば、ＳｉＮＸ、ＡｌＮＸ、ＡｌＧａＮＸ、ＧａＮＸ、ＢＮＸ等）、または、フッ化物等が挙げられる。具体的には、誘電体材料は、ＳｉＯＸ、ＴｉＯＸ、ＮｂＯＸ、ＺｒＯＸ、ＴａＯＸ、ＺｎＯＸ、ＡｌＯＸ、ＨｆＯＸ、ＳｉＮＸ、ＡｌＮＸ等でありうる。これらの誘電体材料の内、屈折率が異なる誘電体材料からなる２種類以上の誘電体膜を交互に積層することにより、光反射層を構成できる。第１ＤＢＲ層１１および第２ＤＢＲ層２１のそれぞれは、たとえば、ＳｉＯＸ／ＳｉＮＹ、ＳｉＯＸ／ＴａＯＹ、ＳｉＯＸ／ＮｂＯＹ、ＳｉＯＸ／ＺｒＯＹ、ＳｉＯＸ／ＡｌＮＹ等の多層膜であることが好ましい。
　第１ＤＢＲ層１１および第２ＤＢＲ層２１のそれぞれの積層数は、２以上、好ましくは５から２０程度まででありうる。第１ＤＢＲ層１１および第２ＤＢＲ層２１のそれぞれの厚さは、たとえば、０．６μｍから１．７μｍ程度まででありうる。第１ＤＢＲ層１１および第２ＤＢＲ層２１のそれぞれの光反射率は９５％以上であることが好ましい。なお、所望の光反射率を得るために、各誘電体膜を構成する材料、膜厚、積層数等は適宜選択される。用いられる材料等により、各誘電体膜の厚さは適宜調整される。
　第１ＤＢＲ層１１および第２ＤＢＲ層２１のそれぞれは、周知の方法に基づき形成できる。たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＥＣＲプラズマスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法等のＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スプレー法、スピンコート法、ディップ法等の塗布法；これらの方法の２種以上を組み合わせる方法；これらの方法と、全体または部分的な前処理、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等）またはプラズマの照射、酸素ガスやオゾンガス、プラズマの照射、酸化処理（熱処理）、露光処理のいずれか１種以上と、を組み合わせる方法などを用いることができる。
　活性層３０は、光を生成する。活性層３０は、量子井戸構造を有することが好ましい。活性層３０は、たとえば単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）または多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）等を有することができる。量子井戸構造を有する活性層２３は、少なくとも１層の井戸層および障壁層が積層された構造を有する。井戸層および障壁層を構成する化合物半導体の組合せとして、たとえば、ＩｎｙＧａ（１－ｙ）ＮおよびＧａＮ、ＩｎｙＧａ（１－ｙ）ＮおよびＩｎｚＧａ（１－ｚ）Ｎ［ただしｙ＞ｚ］、または、ＩｎｙＧａ（１－ｙ）ＮおよびＡｌＧａＮ等が挙げられる。
　メサ構造７０の形成は、たとえば、周知のリソグラフィ技術と、ドライエッチング技術またはウェットエッチング技術と、を組合せて行うことができる。基板５０上に形成された第１化合物半導体層１０、活性層３０、および第２化合物半導体層２０をエッチングすることで、メサ構造７０を形成できる。
　発光素子１００には、第１電極６１と、第２化合物半導体層２０の頂面の一部に配されている第２電極６２と、が形成されている。第２電極６２は、一例として、メサ構造７０の内周に沿ったリング状の形状になっている。
　たとえば、第１電極６１がｎ型電極であり、第２電極６２がｐ型電極でありうる。または、第１電極６１がｐ型電極であり、第２電極６２がｎ型電極でありうる。第１電極６１および第２電極６２を構成する材料は、第１電極６１および第２電極６２を形成するための下地層の導電型、または、光の出射方向によって決定すればよい。たとえば、下地層の導電型がｐ型である場合、第１電極６１および第２電極６２は、銀（Ｉｎ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｐｔを含有する銀合金を含む）、Ｔｉ／Ａｕ、Ｃｒ／Ａｕなどから構成することができる。下地層の導電型がｎ型である場合、第１電極６１および第２電極６２は、チタン（Ｔｉ）、ＴｉＷやＴｉＭｏといったチタン合金から成る電極（たとえば、ＴｉＷ層、Ｔｉ層／Ｎｉ層／Ａｕ層など）、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金、ＡｕＧｅ、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕなどから構成することができる。
　第１電極６１は、使用する基板５０の構成材料に依存して、基板５０の裏面（メサ構造７０が形成されている側の反対側）に形成してもよい。あるいは、第１電極６１は、メサ構造７０の形成時に露出した第１化合物半導体層１０の部分に形成してもよい。
　第２電極６２を透明にする必要がある場合には、透明導電性材料として、たとえば、インジウム系透明導電性材料、錫系透明導電性材料、亜鉛系透明導電性材料、ＮｉＯなどが挙げられる。インジウム系透明導電性材料の具体例として、インジウム－錫酸化物（ＩＴＯ、ＳｎドープのＩｎ２Ｏ３、結晶性ＩＴＯおよびアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム－亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム－ガリウム酸化物（ＩＧＯ）、インジウム・ドープのガリウム－亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ，Ｉｎ－ＧａＺｎＯ４）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ２Ｏ３）、ＩＴｉＯ（ＴｉドープのＩｎ２Ｏ３）、ＩｎＳｎ、ＩｎＳｎＺｎＯなどが挙げられる。錫系透明導電性材料の具体例として、酸化錫（ＳｎＯ２）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ２）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ２）などが挙げられる。亜鉛系透明導電性材料の具体例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ＡｌドープのＺｎＯ（ＡＺＯ）やＢドープのＺｎＯを含む）、ガリウム・ドープの酸化亜鉛（ＧＺＯ）、ＡｌＭｇＺｎＯ（酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウム・ドープの酸化亜鉛）などが挙げられる。
［（２）電流狭窄領域］
　第１化合物半導体層１０および第２化合物半導体層２０の少なくとも一方において、メサ構造７０の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域４１によって囲まれた電流狭窄領域４３が形成されている。本実施形態では第２化合物半導体層２０に電流狭窄領域４３が形成されているが、第１化合物半導体層１０に電流狭窄領域４３が形成されていてもよい。第２電極６２から電流狭窄領域４３の内部を通って第１電極６１に向かって電流が流れる。この電流が活性層３０を励起して発光させる。
　この電流狭窄領域４３は、たとえば、高温の水蒸気雰囲気にて化合物半導体層の酸化処理が行われることにより形成されることができる。酸化された領域が第１絶縁領域４１となる。この酸化処理では、化合物半導体層が高温の水蒸気雰囲気に暴露される時間に基づき制御される。
　図１Ａに示されるとおり、電流狭窄領域４３の平面形状が多角形（この構成例では矩形）になっている。電流狭窄領域４３の平面形状は、たとえば、メサ構造７０の平面形状、酸化速度、または基板５０の結晶面方位などにより決定される。酸化温度および供給水蒸気量などの酸化条件に応じて、電流狭窄領域４３の平面形状は円形または多角形に変化する。
　電流狭窄領域４３の平面形状が多角形であるとき、この平面形状の頂点は、未酸化領域と被酸化領域の境界となり、体積差による応力歪または転位が発生するおそれがある。この応力歪または転位は、電流狭窄領域４３の内部を流れる電流、または、活性層３０が出射する光により促進するおそれがある。このことについて図２を参照しつつ説明する。図２は、本技術の比較例に係る発光素子の遠視野像（ＦＦＰ：Far Field Pattern）の一例を示す図である。図２に示されるとおり、電流狭窄領域４３の平面形状の頂点の近傍において、出射する光の強度が高くなっている。したがって、発光素子１００の信頼性の低下を抑制するためには、電流狭窄領域４３の内部を流れる電流、または、活性層３０が出射する光の集中を抑制することが好ましい。
［（３）第２絶縁領域］
　電流または光などの集中を抑制するために、メサ構造７０の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域４２が形成されている。特に、図１Ａに示されるとおり、電流狭窄領域４３の平面形状が有する少なくとも一つの頂点Ｐ２と、平面形状の略中心Ｐ１と、を結ぶ直線方向に形成されている第２絶縁領域４２の幅が最も長く形成されている。これにより、平面形状の頂点の近傍における電気抵抗が増加する。その結果、電流経路が迂回され、電流の集中が抑制される。したがって、電流狭窄領域４３における応力歪または転位の促進が抑制される。
　第２絶縁領域４２が、上面視において、平面形状の頂点Ｐ２と第２電極６２との間に形成されていることが好ましい。これにより、電流経路が迂回され、電流の集中が抑制される。なお、上面視において、第２絶縁領域４２と平面形状の頂点Ｐ２とが重なっていてもよい。
　図２に示されるとおり、活性層３０が出射する光は外側に広がる傾向にある。活性層３０が出射する光の一部が第２電極６２により失われることを抑制するため、第２絶縁領域４２と平面形状の頂点Ｐ２との距離は、２μｍ以上であることが好ましい。
　なお、図１に示す構成例では、４つの頂点のそれぞれに対向する位置に形成されている第２絶縁領域４２の幅がより長くなっている。しかし、少なくとも一つの頂点に対向する位置に形成されている第２絶縁領域４２の幅がより長くなっていればよい。たとえば、４つのうち１つの頂点に対向する位置に第２絶縁領域４２が形成されていなくても、残りの３つの頂点における応力歪または転位の促進は抑制される。そのため、発光素子１００の全体としては信頼性が向上する。
　第２絶縁領域４２は、たとえばイオン注入法により形成されていてよい。第２絶縁領域４２は、図１Ｂにおいて上からイオンが注入されることにより形成される。注入されるイオン種は、プロトン、ボロン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、アルゴン、アルミニウム、ゲルマニウム、およびシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオン（すなわち、１種類のイオンまたは２種類以上のイオン）を挙げることができる。なお、たとえば３μｍ程度の深い位置までイオンを注入させるためには、イオン種は分子が小さいプロトンであることが好ましい。
　プロトンは、他のイオン種よりも質量が小さいため、イオン種がプロトンであるとき、ドーズ量が５×１０１４ｉｏｎ／ｃｍ２以上であることが好ましい。イオン種がプロトンでないとき、ドーズ量が５×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２以上であることが好ましい。ドーズ量がこのような値であることにより、第２絶縁領域４２を形成できる。
　イオン注入は、一段で注入してもよいし、複数段で注入してもよい。印加する加速電圧を調整することにより、段数を調整できる。第２絶縁領域４２の垂直方向の長さが、少なくとも活性層３０および第２化合物半導体層２０を含む範囲であるとき、印加する加速電圧は略一定であってよい。つまり、イオン注入は、一段で注入してもよい。
　本技術の第１の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［２．本技術の第２実施形態（発光素子の例２）］
　電流狭窄領域４３を形成する第１絶縁領域４１は、酸化処理において屈折率が低下する傾向にある。そのため、電流狭窄領域４３の周囲に屈折率が低い領域が形成されることになる。これにより、横方向から光を閉じ込める機能を実現している。この屈折率の分布の調整により、発光素子１００（特に、面発光レーザ）がレーザ発振するときの横モードの選択、または、レーザ光の出射角などを制御できる。
　また、光を閉じ込める機能を高めることにより、活性層３０での誘導放出利得を受ける光の割合が増えるため、実効的な光利得が高くなる。光利得が高くなると、光の高速変調が実現できる。たとえば、データセンタの通信インフラに用いられる面発光レーザは、非常に高速な光の変調が求められる。光の高速変調により、大容量のデータを短時間で通信できるようになる。
　光の高速変調に影響する光利得は、光強度の時間応答性（応答速度）に関連することが知られている。さらに、光利得は、電流を活性層３０に注入する際の電気的な時間応答性（電気帯域）にも関連することが知られている。これらの時間応答性を決める要因の一例として、（ａ）第１ＤＢＲ層１１、第２ＤＢＲ層２１、および活性層３０などの電気経路に生じる素子抵抗、（ｂ）メサ構造７０以外の電極パッドおよび配線などに生じる浮遊インピーダンス、および（ｃ）メサ構造７０内で生じるｐｎ接合での接合容量などが挙げられる。
　（ｃ）メサ構造７０内で生じるｐｎ接合での接合容量が時間応答性に特に影響する。この接合容量は小さいことが好ましい。メサ構造７０内を高周波の電流が第１絶縁領域４１を透過して流れるため、第１絶縁領域４１を含むメサ構造７０の外周部の接合容量が小さいことが好ましい。これを実現するために、従来、メサ構造７０の径を小さくして、メサ構造７０の外周部の面積を小さくすることにより、接合容量が小さくする技術が用いられている。
　しかし、実用的な面発光レーザを実現するためには、メサ構造７０の径を小さくする場合にも限界がある。光を出射する領域を十分に確保しつつ、この領域を囲む第２電極６２と第２化合物半導体層２０との接触面積を大きくして、コンタクト抵抗を低くする必要がある。さらに、メサ構造７０を形成するための半導体プロセス（リソグラフィ）において、メサ構造７０上に十分なスペースを確保する必要がある。
　したがって、メサ構造７０の径を大きくしつつ、メサ構造７０の外周部にイオン注入して絶縁化する技術が用いられている。図１Ｂに示されるとおり、イオン注入により、メサ構造７０の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域４２が形成される。第２絶縁領域４２に囲まれた領域は電流狭窄領域４３となる。
　しかし、第２絶縁領域４２が形成されることにより、第２電極６２から注入された電流が第１電極６１に到達するための距離が長くなる。これにより、電気抵抗が著しく上昇するおそれがある。
　そのため、電流狭窄領域４３の平面形状に直交する方向を垂直方向とするとき、第１電極６１から最も近い第２絶縁領域４２の垂直方向の長さが、第１電極６１から最も遠い第２絶縁領域４２の垂直方向の長さより短く形成されていることが好ましい。このことについて図３を参照しつつ説明する。図３は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。図３に示されるとおり、第１電極６１から最も近い第２絶縁領域４２の垂直方向の長さが、第１電極６１から最も遠い第２絶縁領域４２の垂直方向の長さより短く形成されている。これにより、第２電極６２から注入された電流が第１電極６１に到達するまでの距離が短くなる。その結果、電気抵抗の上昇を抑制できる。
　このとき、第１電極６１から最も近い第２絶縁領域４２の垂直方向の長さは、少なくとも活性層３０および第２化合物半導体層２０を含む範囲であることが好ましい。これにより、第２電極６２から注入された電流が第１電極６１に到達するまでの距離が短くなる。その結果、電気抵抗の上昇を抑制できる。
　本技術の第２の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［３．本技術の第３実施形態（発光素子の例３）］
　上述したように、メサ構造７０の外周部にイオン注入して第２絶縁領域４２を形成できる。第２絶縁領域４２に囲まれた領域は電流狭窄領域４３となる。電流狭窄領域４３の径が小さいほど効率的に電流注入できるが、第２絶縁領域４２が形成されているため、第２電極６２と第２化合物半導体層２０との接触面積が小さくなる。これにより、コンタクト抵抗が高くなるおそれがある。
　そのため、第２絶縁領域４２が、メサ構造７０の側壁部に断続的に形成されていてよい。このことについて図４を参照しつつ説明する。図４は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。図４に示されるとおり、第２絶縁領域４２が、メサ構造７０の側壁部に断続的に形成されている。つまり、メサ構造７０の側壁部において、第２絶縁領域４２が形成されている領域と、第２絶縁領域４２が形成されていないブランク領域４４と、が交互に存在している。このブランク領域４４においては第２電極６２と第２化合物半導体層２０とが接触する。そのため、第２電極６２と第２化合物半導体層２０との接触面積が大きくなる。その結果、コンタクト抵抗が小さくなる。
　このとき、第２絶縁領域が形成されていないブランク領域４４が、電流狭窄領域４３の平面形状が有する少なくとも一つの辺と、電流狭窄領域４３の平面形状の略中心と、を結ぶ直線上に形成されていることが好ましい。これにより、電流狭窄領域４３の平面形状の頂点の近傍における電流または光の集中を抑制しつつ、第２電極６２と第２化合物半導体層２０との接触面積を大きくすることができる。
　本技術の第３の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［４．本技術の第４実施形態（発光素子の例４）］
　第１電極６１から最も近い位置に第２絶縁領域４２が形成されていなくてもよい。このことについて図５を参照しつつ説明する。図５は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。図５に示されるとおり、第１電極６１から最も近い位置に第２絶縁領域４２が形成されていなくてもよい。これにより、第２電極６２から注入された電流が第１電極６１に到達するまでの距離が短くなる。その結果、電気抵抗の上昇を抑制できる。
　さらに、第２電極６２と第２化合物半導体層２０との接触面積が大きくなる。その結果、コンタクト抵抗が小さくなる。
　本技術の第４の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［５．本技術の第５実施形態（発光素子の例５）］
　上面視における第２絶縁領域４２の形状は特に限定されない。図６は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す上面図である。図６に示されるとおり、上面視において、第２絶縁領域４２の形状は、たとえばテーパ形状であってよい。その他、第２絶縁領域４２の形状は、たとえばドーム形状などであってよい。
　本技術の第５の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［６．本技術の第６実施形態（発光素子の例６）］
　第２絶縁領域４２が、メサ構造７０の外周囲に形成されていてよい。このことについて図７を参照しつつ説明する。図７は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。図７に示されるとおり、第２絶縁領域４２が、メサ構造７０の外周囲に形成されている。メサ構造７０の外周囲をエッチングするときの深さを調整することにより、第２絶縁領域４２を表面に形成できる。これにより、リーク電流の発生を抑制できる。
　本技術の第６の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［７．本技術の第７実施形態（発光素子の例７）］
　樹脂材料もしくは絶縁層またはその両方が、メサ構造７０の外周囲に形成されていてよい。このことについて図８を参照しつつ説明する。図８は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。図８に示されるとおり、絶縁層８１が、メサ構造７０の外周囲に形成されている。絶縁層８１は、たとえば、ＳｉＯ２またはＳｉＮなどから構成されていてよい。あるいは、絶縁層８１を構成する材料の例として、ＳｉＯＸ系材料、ＳｉＮＹ系材料、ＳｉＯＸＮＹ系材料、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３などが挙げられる。絶縁層８１の形成方法として、たとえば、真空蒸着法またはスパッタリング法などのＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法などが挙げられる。
　本技術の第７の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［８．本技術の第８実施形態（発光素子の例８）］
　樹脂材料もしくは絶縁層またはその両方が、メサ構造７０の外周囲に形成されていてよい。このことについて図９を参照しつつ説明する。図９は、本技術の一実施形態に係る発光素子１の構成例を示す断面図である。図９に示されるとおり、樹脂材料８２が、メサ構造７０の外周囲に形成されている。樹脂材料８２は、たとえば、ポリイミドまたはベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの樹脂材料と、誘電体層と、から構成されてよい。なお、図示を省略するが、樹脂材料８２に加えて、絶縁層８１が、メサ構造７０の外周囲に形成されていてよい。
　樹脂材料８２の一部に、パッド電極６３が形成されている。パッド電極６３は、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するために構成されている。パッド電極６３は、たとえば、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）からなる群から選択される少なくとも１種類の金属を含む、単層構成または多層構成を有することが望ましい。あるいは、パッド電極６３は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成などでありうる。
　本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す簡略上面図である。図１０に示されるとおり、メサ構造７０の近傍に、第１電極６１およびパッド電極６３が形成されている。それぞれの電極は配線を介して接続されている。光の高速変調および低インピーダンスを実現するために、この配線は短いことが好ましい。
　図の手前側から奥側に向かってイオンを注入する。第２絶縁領域４２、第１電極６１、パッド電極６３、および領域４５に向かってイオンを注入する。つまり、領域４６にはイオンを注入せず、それ以外の領域にイオンを注入する。このとき、第２絶縁領域４２に注入されるイオンの深さは、領域４５などに注入されるイオンの深さより浅いことが好ましい。第２絶縁領域４２にイオン注入するとき、印加する加速電圧を弱くすることにより、これが実現できる。
　本技術の第８の実施形態に係る発光素子１００について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［９．本技術の第９実施形態（電子機器の例１）］
　本技術の一実施形態に係る電子機器は、本技術の第１から第８の実施形態のうちいずれか１つの実施形態に係る発光素子１００を備えている電子機器である。発光素子１００を備えているため、信頼性が向上する。
　電子機器の一例として、測距装置が挙げられる。図１１は、本技術の一実施形態に係る面発光レーザ（発光素子）１００を備えた距離測定装置（測距装置）１０００の概略的な構成例を示すブロック図である。距離測定装置１０００は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式により被検体Ｓまでの距離を測定するものである。距離測定装置１０００は、光源として発光素子１００を備えている。距離測定装置１０００は、例えば、発光素子１００、受光装置１２５、レンズ１１７、１３０、信号処理部１４０、制御部１５０、表示部１６０および記憶部１７０を備えている。
　発光素子１００は、レーザドライバ（ドライバ）により駆動される。該レーザドライバは、発光素子１００のアノード電極及びカソード電極にそれぞれ配線又は導電バンプを介して接続される陽極端子及び陰極端子を有する。該レーザドライバは、例えばコンデンサ、トランジスタ等の回路素子を含んで構成されている。
　受光装置１２５は、被検体Ｓで反射された光を検出する。レンズ１１７は、発光素子１００から出射された光を平行光化するためのレンズであり、コリメートレンズである。レンズ１３０は、被検体Ｓで反射された光を集光し、受光装置１２５に導くためのレンズであり、集光レンズである。
　信号処理部１４０は、受光装置１２５から入力された信号と、制御部１５０から入力された参照信号との差分に対応する信号を生成するための回路である。制御部１５０は、例えば、Time to Digital Converter (TDC)を含んで構成されている。参照信号は、制御部１５０から入力される信号であってもよいし、発光素子１００の出力を直接検出する検出部の出力信号であってもよい。制御部１５０は、例えば、発光素子１００、受光装置１２５、信号処理部１４０、表示部１６０および記憶部１７０を制御するプロセッサである。制御部１５０は、信号処理部１４０で生成された信号に基づいて、被検体Ｓまでの距離を計測する回路である。制御部１５０は、被検体Ｓまでの距離についての情報を表示するための映像信号を生成し、表示部１６０に出力する。表示部１６０は、制御部１５０から入力された映像信号に基づいて、被検体Ｓまでの距離についての情報を表示する。制御部１５０は、被検体Ｓまでの距離についての情報を記憶部１７０に格納する。
　本技術の第９の実施形態に係る電子機器について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［１０．本技術の第１０実施形態（電子機器の例２）］
　図１２は、本技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１２に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、距離測定装置１２０３１が接続される。距離測定装置１２０３１には、上述の距離測定装置１０００が含まれる。車外情報検出ユニット１２０３０は、距離測定装置１２０３１に車外の物体（被検体Ｓ）との距離を計測させ、それにより得られた距離データを取得する。車外情報検出ユニット１２０３０は、取得した距離データに基づいて、人、車、障害物、標識等の物体検出処理を行ってもよい。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。この例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１３は、本技術の一実施形態に係る距離測定装置１２０３１の設置位置の例を示す図である。図１３では、車両１２１００は、距離測定装置１２０３１として、距離測定装置１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　距離測定装置１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる距離測定装置１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる距離測定装置１２１０５は、主として車両１２１００の前方のデータを取得する。サイドミラーに備えられる距離測定装置１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方のデータを取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる距離測定装置１２１０４は、主として車両１２１００の後方のデータを取得する。距離測定装置１２１０１及び１２１０５で取得される前方のデータは、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識等の検出に用いられる。
　なお、図１３には、距離測定装置１２１０１ないし１２１０４の検出範囲の一例が示されている。検出範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた距離測定装置１２１０１の検出範囲を示し、検出範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた距離測定装置１２１０２，１２１０３の検出範囲を示し、検出範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた距離測定装置１２１０４の検出範囲を示す。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、距離測定装置１２１０１ないし１２１０４から得られた距離データを基に、検出範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、距離測定装置１２１０１ないし１２１０４から得られた距離データを元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　本技術の第１０の実施形態に係る電子機器について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
［１１．本技術の第１１の実施形態（発光素子の製造方法の例）］
　本技術は、基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造を形成することと、
　前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域を形成することと、
　前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域を形成することと、
　前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅を最も長く形成することと、を少なくとも含んでいる、発光素子の製造方法を提供する。
　本技術の一実施形態に係る発光素子の製造方法について図１４～図１７を参照しつつ説明する。図１４～図１７は、本技術の一実施形態に係る発光素子１００の構成例を示す断面図である。
　図１４に示されるとおり、まず、基板５０の上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層１０、活性層３０、および第２導電型を有する第２化合物半導体層２０を、基板５０側からこの順に積層する。たとえば、周知のＭＯＣＶＤ法によるエピタキシャル成長法などを用いることができる。
　第１化合物半導体層１０は、第１ＤＢＲ層１１および第１クラッド層１２の積層構造である。第２化合物半導体層２０は、下層（第２クラッド層）２２、中層４７、および上層（第２ＤＢＲ層）２１の積層構造である。
　図１５に示されるとおり、次に、ＲＩＥ法などによりエッチングしてメサ構造７０を形成する。
　図１６に示されるとおり、次に、第１化合物半導体層１０および第２化合物半導体層２０の少なくとも一方において、メサ構造７０の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域４１によって囲まれた電流狭窄領域４３を形成する。この実施例では、中層４７において、側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域４１によって囲まれた電流狭窄領域４３を形成する。たとえば、横方向から部分的に酸化して第１絶縁領域４１を形成してもよいし、不純物をイオン注入して第１絶縁領域４１を形成してもよい。
　図１７に示されるとおり、次に、メサ構造７０の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域４２を形成する。たとえば、不純物をイオン注入して第２絶縁領域４２を形成することができる。このとき、図１Ｂに示されるとおり、電流狭窄領域４３の平面形状が有する少なくとも一つの頂点Ｐ２と平面形状の略中心Ｐ１とを結ぶ直線方向に形成されている第２絶縁領域４２の幅を最も長く形成する。
　図示を省略するが、この後、第１電極６１および第２電極６２などを形成する。
　本技術によれば、電流狭窄領域における電流または光などの集中を抑制し、信頼性を向上させた発光素子１００を製造できる。
　本技術の第１１の実施形態に係る発光素子の製造方法について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
　なお、本技術に係る実施形態は、上述したそれぞれの実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。それぞれの実施形態において記載した具体的な数値、形状、材料（組成を含む）等は一例であって、これらに限定されるものではない。
　また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
［１］
　基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造が形成されており、
　前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域が形成されており、
　前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域が形成されており、
　前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅が最も長く形成されている、発光素子。
［２］
　第１電極と、
　前記第２化合物半導体層の頂面の一部に配されている第２電極と、がさらに形成されており、
　前記平面形状に直交する方向を垂直方向とするとき、
　前記第１電極から最も近い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さが、前記第１電極から最も遠い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さより短く形成されている、
　［１］に記載の発光素子。
［３］
　前記第２化合物半導体層の頂面の一部に配されている第２電極がさらに形成されており、
　前記第２絶縁領域が、上面視において、前記平面形状の頂点と前記第２電極との間に形成されている、
　［１］または［２］に記載の発光素子。
［４］
　前記第２絶縁領域と前記平面形状の頂点との距離が、２μｍ以上である、
　［１］から［３］のいずれか一つに記載の発光素子。
［５］
　前記第１電極から最も近い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さは、少なくとも前記活性層および前記第２化合物半導体層を含む範囲である、
　［２］から［４］のいずれか一つに記載の発光素子。
［６］
　前記第２絶縁領域が、前記メサ構造の側壁部に断続的に形成されている、
　［１］から［５］のいずれか一つに記載の発光素子。
［７］
　前記第２絶縁領域が形成されていないブランク領域が、前記平面形状が有する少なくとも一つの辺と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線上に形成されている、
　［６］に記載の発光素子。
［８］
　前記第２絶縁領域が、イオン注入法により形成されている、
　［１］から［７］のいずれか一つに記載の発光素子。
［９］
　イオン種が、プロトン、ボロン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、アルゴン、アルミニウム、ゲルマニウム、およびシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンである、
　［８］に記載の発光素子。
［１０］
　イオン種がプロトンであるとき、ドーズ量が５×１０１４ｉｏｎ／ｃｍ２以上であり、　イオン種がプロトンでないとき、ドーズ量が５×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２以上である、　［８］または［９］に記載の発光素子。
［１１］
　樹脂材料もしくは絶縁層またはその両方が、前記メサ構造の外周囲に形成されている、　［１］から［１０］のいずれか一つに記載の発光素子。
［１２］
　前記第２絶縁領域が、前記メサ構造の外周囲に形成されている、
　［１］から［１１］のいずれか一つに記載の発光素子。
［１３］
　前記第２絶縁領域の垂直方向の長さが、少なくとも前記活性層および前記第２化合物半導体層を含む範囲であるとき、印加する加速電圧は略一定である、
　［１］から［１２］のいずれか一つに記載の発光素子。
［１４］
　［１］から［１３］のいずれか一つに記載の発光素子を備えている電子機器。
［１５］
　基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造を形成することと、
　前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域を形成することと、
　前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域を形成することと、
　前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅を最も長く形成することと、を少なくとも含んでいる、発光素子の製造方法。
　１００　発光素子
　１０　第１化合物半導体層
　１１　第１ＤＢＲ層
　１２　第１クラッド層
　２０　第２化合物半導体層
　２１　第２ＤＢＲ層
　２２　第２クラッド層
　３０　活性層
　４１　第１絶縁領域
　４２　第２絶縁領域
　４３　電流狭窄領域
　４４　ブランク領域
　５０　基板
　６１　第１電極
　６２　第２電極
　６３　パッド電極
　７０　メサ構造
　８１　絶縁層
　８２　樹脂材料
　Ｐ１　略中心
　Ｐ２　頂点 

Claims (15)

  1. 　基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造が形成されており、
    　前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域が形成されており、
    　前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域が形成されており、
    　前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅が最も長く形成されている、発光素子。
  2. 　第１電極と、
    　前記第２化合物半導体層の頂面の一部に配されている第２電極と、がさらに形成されており、
    　前記平面形状に直交する方向を垂直方向とするとき、
    　前記第１電極から最も近い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さが、前記第１電極から最も遠い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さより短く形成されている、
    　請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記第２化合物半導体層の頂面の一部に配されている第２電極がさらに形成されており、
    　前記第２絶縁領域が、上面視において、前記平面形状の頂点と前記第２電極との間に形成されている、
    　請求項１に記載の発光素子。
  4. 　前記第２絶縁領域と前記平面形状の頂点との距離が、２μｍ以上である、
    　請求項１に記載の発光素子。
  5. 　前記第１電極から最も近い前記第２絶縁領域の垂直方向の長さは、少なくとも前記活性層および前記第２化合物半導体層を含む範囲である、
    　請求項２に記載の発光素子。
  6. 　前記第２絶縁領域が、前記メサ構造の側壁部に断続的に形成されている、
    　請求項１に記載の発光素子。
  7. 　前記第２絶縁領域が形成されていないブランク領域が、前記平面形状が有する少なくとも一つの辺と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線上に形成されている、
    　請求項６に記載の発光素子。
  8. 　前記第２絶縁領域が、イオン注入法により形成されている、
    　請求項１に記載の発光素子。
  9. 　イオン種が、プロトン、ボロン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、アルゴン、アルミニウム、ゲルマニウム、およびシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンである、
    　請求項８に記載の発光素子。
  10. 　イオン種がプロトンであるとき、ドーズ量が５×１０１４ｉｏｎ／ｃｍ２以上であり、
    　イオン種がプロトンでないとき、ドーズ量が５×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２以上である、
    　請求項８に記載の発光素子。
  11. 　樹脂材料もしくは絶縁層またはその両方が、前記メサ構造の外周囲に形成されている、
    　請求項１に記載の発光素子。
  12. 　前記第２絶縁領域が、前記メサ構造の外周囲に形成されている、
    　請求項１に記載の発光素子。
  13. 　前記第２絶縁領域の垂直方向の長さが、少なくとも前記活性層および前記第２化合物半導体層を含む範囲であるとき、印加する加速電圧は略一定である、
    　請求項１に記載の発光素子。
  14. 　請求項１に記載の発光素子を備えている電子機器。
  15. 　基板上に、第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層、および第２導電型を有する第２化合物半導体層が、前記基板側からこの順に積層されているメサ構造を形成することと、
    　前記第１化合物半導体層および前記第２化合物半導体層の少なくとも一方において、前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第１絶縁領域によって囲まれた電流狭窄領域を形成することと、
    　前記メサ構造の側壁部から内部に向かって延びる第２絶縁領域を形成することと、
    　前記電流狭窄領域の平面形状が有する少なくとも一つの頂点と前記平面形状の略中心とを結ぶ直線方向に形成されている前記第２絶縁領域の幅を最も長く形成することと、を少なくとも含んでいる、発光素子の製造方法。 
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